Научная карьера Дэвида Уилера прошла путь от студента до почетного профессора компьютерных наук. Он начинал с исследования проблем программирования только что изобретенного компьютера, а последние годы жизни посвятил разработке алгоритмов шифрования данных и борьбе со спамом в электронной почте. Далее на birmingham1.one.
Усовершенствование компьютеров для Дэвида Уилера было смыслом жизни. Он проектировал аппаратное обеспечение, которое называют «железом», и отличался «элегантностью» в составлении программных кодов, без лишних строк и символов.
Компьютерный гуру всегда заботился о том, с чем придется столкнуться последователям, и написал несколько гениальных научных работ, которые стали основой для развития информационных технологий в мире. Все, кто был знаком с ним, отмечали скромность гения и некоторую ненависть к управлению и бюрократии, поэтому высоких должностей он никогда не занимал, а мировой успех пришел довольно поздно, после 50 лет.
Склонность к точным наукам
Дэвид Уилер родился в Бирмингеме в 1927 году. Отец работал инженером и владел небольшой фирмой, которая ремонтировала оборудование в магазинах. Семья жила в районе Small Heath, где Дэвид закончил начальную школу. От отца он унаследовал любовь к инженерии и математическим дисциплинам. В 1938 году мальчик получил стипендию на обучение в King Edward VI Grammar School. Во время Второй мировой войны в 1940 году школу эвакуировали в пригород Бирмингема. Переезд сказался на учебе, особенно в изучении латыни. Позже Уилер шутил, что из-за неудач в языковых предметах он не стал писателем. В 1942 году семья переехала в Танстолл, где отец производил инструменты для самолетов, а Дэвид закончил шестой класс в местной школе с отличием по физике и математике. По рекомендации учителя в 1945 году родители Дэвида направили сына в Кембридж, где он сдал экзамены и выиграл государственную стипендию на обучение в Тринити-колледже. Уилер хорошо учился на математическом факультете и в 1948 году получил степень бакалавра.
Математическая лаборатория и электронная вычислительная машина
Будучи еще студентом, в 1946 году Дэвид посетил инаугурационную лекцию профессора Дугласа Гартри, который только что вернулся из США и рассказал о разработках электронного компьютера студентами Пенсильванского университета. Лектор был уверен, что новые устройства произведут революцию в науке и математических вычислениях. После лекции Дэвид Уилер не имел ни малейших сомнений о том, чем он будет заниматься дальше. Студент обратился в математическую лабораторию университета, где всех поразил своим энтузиазмом. Ученые разрабатывали свой вычислительный прибор по заказу Министерства обороны Великобритании, который официально называли «калькулятором». Сначала Дэвиду поручили выполнять монтажные и незначительные лабораторные работы, но позже он проявил себя в полной мере. Весной 1949 года была выполнена первая программа — вычисление квадратов чисел от 0 до 99. В июне 1949 года электронную вычислительную машину Electronic Delay Storage Automatic Calculator (EDSAC) официально представили публике.
Некоторые операционно-технические характеристики вычислительной машины
Компьютер состоял из 3 тысяч электронных ламп, 1024 ячеек памяти, а вычисления проводились в двоичной системе (нули и единицы) со скоростью от 100 до 15 тысяч операций в секунду.
Его мощность составляла 12 кВт, а площадь — 20 м². Первая программа Дэвида Уилера для преобразования символического кода в двоичный состояла из 32 строк. На протяжении истории компьютерных наук программное обеспечение всегда было чрезвычайно сложной технологией. Как только казалось, что программирование EDSAC под контролем, появлялась ошибка. Для уменьшения их количества Уилер решил использовать библиотеки, определенные небольшие «подпрограммы», которые можно было включить в основную программу пользователя. Таким образом, он изобрел технику, известную как «закрытая подпрограмма». На протяжении следующих нескольких лет Дэвид занимался написанием подпрограмм библиотек и созданием начальных команд. Библиотеки закрытых подпрограмм до сих пор являются основой практически всех систем программирования. В 2003 году Уилера включили в Зал славы Музея истории компьютеров в Калифорнии за этот фундаментальный вклад в компьютерные технологии.
В 1951 году Дэвид Уилер вместе с коллегой написал книгу «Подготовка программ для электронного цифрового компьютера», которая стала первым пособием по программированию для всех, кто изучал компьютерные науки. Идеи, которые они изложили, послужили основой для «систем сборки» и были актуальными до начала 1960-х годов, пока не были созданы языки программирования Fortran и Algol. В 1951 году Уилер защитил диссертацию и получил исследовательскую стипендию в Тринити-колледже. В 1952 году коллега Дэвида А. С. Дуглас создал первую компьютерную игру с выводом на экран «Крестики-нолики».
Новая вычислительная машина
В 1953 году в Кембридже запустили разработку новой машины EDSAC 2. Уилера назначили руководителем проекта, и он занялся микропрограммированием, которое могло объединить в одно целое функции компьютера. Дэвид изобрел «однопроходную» сборку и методы хеширования, которые стали неотъемлемой частью основы вычислительной техники. Уилера было трудно побудить что-то опубликовать. Он понимал, что его идеи подхватят аспиранты и коллеги и распространят в университете и по всему миру. Его мало интересовало авторское право, важно было только делиться размышлениями для развития технологий. Основным нововведением EDSAC 2 стало использование микропрограммного управления, где некоторые команды можно было составить из набора микроопераций, входящих в постоянную память. EDSAC 2 был введен в эксплуатацию в 1957 году, и машина работала до 1965 года.
Новые технологии и алгоритмы
В 1960 году стало понятно, что спрос на использование компьютера в университете возрастает. Был необходим еще один. Вначале электронную вычислительную машину хотели заказать в Манчестерском университете, однако ее стоимость достигала 2 миллиона фунтов. Руководство лаборатории заключило сделку с компанией Ferranti и приобрело модель Titan за 100 тысяч фунтов с условием ее модернизации и создания новой машины, права на которую принадлежали компании. Уилер выполнил работу на всех уровнях, включая аппаратное и программное обеспечение.
В 1960-х годах выросла разработка компьютеров в промышленных масштабах, и университетская лаборатория могла заниматься только научными исследованиями. В 1970-х годах в Кембридже запустили Компьютерный проект САР с новой аппаратной системой. Был введен микропрограммный блок и большое количество вспомогательных функций, что сильно ускорило работу машины. В 1975-1977 годах Уилер разработал технологию локальной сети, известную как Кембриджское кольцо. Конструкция гарантировала идеальную передачу пакета данных в сети и была устойчива к сбоям, однако от нее ожидали большего с точки зрения коммерции, и в 1980 году исследования прекратили, а модель стали использовать как сервер.
В 1980-х годах Уилера интересовали алгоритмы и их реализация, два из них заняли почетное место в каноне информатики: преобразование Барроуза-Уилера и Крохотный алгоритм шифрования.
Последний оказал значительное влияние на развитие Интернета. В дальнейшей работе Уилер разработал «алгоритм шифрования массовых данных», который позволял зашифровать целое сообщение за один процесс, открыв новое направление исследований. Дэвид Уилер считал, что шифрование является основным правом человека, и долгое время код был в свободном доступе.
В 1994 году профессор вышел на пенсию, но продолжал разрабатывать новые алгоритмы и проводить семинары. Он создал персональный фильтр спама и исследовал использование теории вероятности для механизма интернет-платежей.
В 2004 году ученого настиг сердечный приступ, от которого он не оправился. Все работы Уилера называют «коллекцией маленьких гениальных произведений». Правилом жизни и исследований выдающегося ИТ-специалиста было: «Главное — процесс работы, а не результат».